Bài 25 Truyền năng lượng nhiệt | Lý thuyết môn Khoa học tự nhiên lớp 8

BÀI 25: TRUYỀN NĂNG LƯỢNG NHIỆT

A.LÝ THUYẾT

I. Các hình thức truyền năng lượng nhiệt

1. Hiện tượng dẫn nhiệt

Dẫn nhiệt là hình thức truyền nhiệt chủ yếu ở các vật rắn.

Năng lượng nhiệt truyền từ nơi có nhiệt độ cao đến nơi có nhiệt độ thấp hơn.

2. Hiện tượng đối lưu

- Dòng đối lưu là dòng chuyển động của chất lỏng mang năng lượng từ nơi nóng hơn đến nơi lạnh hơn.

- Quá trình truyền nhiệt tạo ra dòng đối lưu được gọi là sự truyền nhiệt bằng sự đối lưu.

- Đối lưu là hình thức truyền nhiệt chính trong chất lỏng và chất khí. Trong chất khí và chất lỏng cũng có sự dẫn nhiệt, nhưng sự truyền nhiệt bằng dẫn nhiệt chậm hơn so với truyền nhiệt bằng sự đối lưu.

3. Hiện tượng bức xạ nhiệt

Bức xạ nhiệt là sự truyền nhiệt bằng các tia nhiệt và có thể truyền qua chân không.

Ví dụ: Giữa Mặt Trời và khí quyển Trái Đất là chân không. Ở đó, không có sự dẫn nhiệt và đối lưu. Năng lượng này truyền đến Trái Đất bằng bức xạ nhiệt.

II. Truyền năng lượng trong hiệu ứng nhà kính

Nhà kính là nhà được che bởi mái kính dùng để trồng cây bên trong.

Năng lượng do các tia nhiệt truyền từ ngoài vào bên trong nhà kính lớn hơn năng lượng các tia nhiệt từ bên trong nhà kính truyền ra ngoài. Kết quả là nhiệt độ bên trong nhà kính sẽ tăng lên.

Ứng dụng hiện tượng này, ở những vùng nhiệt độ không khí thấp, người ta làm nhà kính để trồng cây, giúp cây phát triển và sinh trưởng tốt hơn so với cây được trồng bên ngoài.

III. Công dụng của vật dẫn nhiệt và vật cách nhiệt

1. Tính dẫn nhiệt của các chất

Chất rắn dẫn nhiệt tốt. Chất lỏng và chất khí dẫn nhiệt kém hơn.

2. Vật dẫn nhiệt

Dựa vào tính dẫn nhiệt tốt hay kém của các chất mà người ta sử dụng chúng thích hợp trong khoa học và đời sống.

- Tinh chất không dẫn nhiệt được dùng để chế tạo phích nước giữ nóng.

- Các vật liệu dẫn nhiệt kém như len và đồ len được dùng để may quần áo ấm.

- Polystyrene và sơn thuỷ tĩnh in được dùng để cách nhiệt cho các bộ phận như ống nước, lò nướng, tủ lạnh, tôn cách nhiệt của ngôi nhà.

- Các bộ phận cần dẫn nhiệt tốt như ống dẫn ga của điều hòa không khí.

- Tôn cách nhiệt là một loại vật liệu được sử dụng để cách nhiệt cho ngôi nhà.

B.CÂU HỎI SÁCH GIÁO KHOA

Câu 1/116: Khi chạm vào một vật có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ của tay, em cảm thấy nóng vì nhiệt sẽ truyền từ vật sang tay em nên tay sẽ nhận thêm nhiệt và nóng lên.

Câu 1 LT/116: Ví dụ: Đun nóng một đầu thanh kim loại, lát sau cầm tay vào phía đầu kia cũng thấy nóng lên.

Mô tả sự truyền năng lượng: Năng lượng nhiệt được đèn cồn đang cháy chuyển sang đầu của thanh kim loại. Thanh kim loại có khả năng dẫn nhiệt nên năng lượng được truyền dọc theo thanh đến phía đầu bên kia, khiến đầu thanh bên kia cũng nóng lên.

Câu 2/117: Ví dụ: vào mùa hè khi bật điều hòa, nhiệt độ xung quanh điều hòa được làm lạnh sẽ di chuyển xuống phía bên dưới sàn của phòng, nhiệt độ nóng sẽ được đẩy lên phía trên điều hòa và tiếp tục được làm lạnh.

Mô tả sự truyền năng lượng: Lớp không khí lạnh có trọng lượng riêng lớn hơn nên sẽ di chuyển xuống dưới đẩy lớp không khí nóng có trọng lượng riêng nhỏ hơn lên trên, cứ lần lượt tạo thành dòng đối lưu.

Câu 2 LT/117: Khi đun nấu thức ăn, đun từ phía dưới là cách tốt nhất để truyền nhiệt hiệu quả và đồng đều đến tất cả các bề mặt của nồi hay chảo.

Nguyên lý là do nhiệt độ ở phía dưới càng cao thì càng gần nguồn nhiệt và nhiệt truyền qua dễ dàng hơn. Do đó, khi đặt nồi trên bếp, đun từ phía dưới sẽ giúp các hạt nhiệt từ bếp được truyền tới đáy nồi một cách nhanh chóng hơn, từ đó truyền đến các bề mặt khác của nồi hay chảo một cách đồng đều hơn, giúp cho thức ăn chín đều và nhanh hơn.

Câu 3 LT/117: Phát biểu này nói về sự đối lưu vì hiện tượng đối lưu là hình thức truyền nhiệt chủ yếu ở chất lỏng và chất khí, đồng thời đối lưu cũng tạo ra được dòng đối lưu.

Câu 3/118: Dàn lạnh của máy điều hoà thường treo ở sát trần nhà vì dàn lạnh được treo ở trên, không khí lạnh sẽ lưu thông xuống phía dưới nhờ vào hiệu ứng hút chân không tự nhiên. Điều này giúp giảm độ ẩm và nhiệt độ trong phòng một cách hiệu quả hơn.

Câu 4 LT/118: Dàn lạnh của tủ lạnh này nằm ở phía trên, Khi không khí lạnh được tạo ra bởi máy nén, nó sẽ được đẩy lên trên, và sau đó được phân phối xuống dưới để làm mát các khu vực khác nhau trong tủ lạnh. Đặt dàn lạnh ở phía trên tủ lạnh sẽ giúp cho không khí lạnh dễ dàng lưu thông và tuần hoàn tốt hơn trong cả tủ lạnh.

Câu 4/118: Một ví dụ phổ biến về hiện tượng bức xạ nhiệt là ánh sáng mặt trời. Khi ánh sáng mặt trời đi qua bầu không khí và chiếu vào một bề mặt nhất định, nó có thể gây ra hiện tượng bức xạ nhiệt.

Sự truyền năng lượng trong hiện tượng bức xạ nhiệt xảy ra thông qua: Khi tia sáng chiếu vào bề mặt, các phân tử bề mặt hấp thụ các tia sáng và phát ra năng lượng dưới dạng sóng, truyền đi từ bề mặt đó đến các phân tử xung quanh và làm cho chúng rung động, nâng cao nhiệt độ của chúng. Sự truyền năng lượng này được gọi là bức xạ nhiệt.

Câu 5/119: Hiệu ứng nhà kính là khái niệm dùng để chỉ hiệu ứng xảy ra khi coi Trái Đất và bầu khí quyền bao quanh nó chứa nhiều khí CO2, như một nhà kính.

Câu 6/121: Bộ phận dẫn nhiệt tốt là thân nồi.

Bộ phận cách nhiệt tốt là tay cầm.

Câu 7/122: Nút phích: là phần bảo vệ nước bên trong khỏi bụi bẩn và côn trùng.

Lớp tráng bạc: có tác dụng ngăn sự truyền nhiệt ra ngoài giữ nước nóng lâu.

Vỏ: có tác dụng bảo quản ruột phích.

Chân không: giúp nhiệt không truyền được ra bên ngoài.

BÀI 26: SỰ NỞ VÌ NHIỆT

A. LÝ THUYẾT

I. Sự nở vì nhiệt của chất rắn

Khi vật nóng lên, kích thước của vật tăng lên, ta nói vật bị nở vì nhiệt.

Các chất rắn khác nhau nở vì nhiệt khác nhau.

II. Sự nở vì nhiệt của chất lỏng và chất khí

Chất lỏng và khí đều nở vì nhiệt.

Các chất lỏng khác nhau nở vì nhiệt khác nhau.

Các chất khí khác nhau nở vì nhiệt như nhau.

III. Ứng dụng sự nở vì nhiệt trong thực tiễn

Sự nở vì nhiệt được ứng dụng nhiều trong cuộc sống.

IV. Tác hại của sự nở vì nhiệt

Bên cạnh nhiều công dụng, sự nở vì nhiệt cũng gây ra những tác hại. Để ngăn chặn tác hại do sự nở vì nhiệt của các chất gây ra, trong từng trường hợp, người ta đưa ra các giải pháp thích hợp.

B.CÂU HỎI SÁCH GIÁO KHOA

Câu 1/123: Khi nhận thêm hay mất bớt năng lượng nhiệt, kích thước của vật tăng khi nhiệt độ của vật tăng, giảm khi nhiệt độ của vật giảm.

Câu 2/124: Chiều cao của tháp Eiffel vào mùa hè lớn hơn. Vì vào mùa hè, nhiệt độ cao hơn, vật liệu giãn nở và chiều cao của Tháp Eiffel tăng lên.

Câu 3/125: Chất lỏng và chất khí đều có tính chất nở khi được nhiệt độ tăng lên. Tính chất này được gọi là sự giãn nở nhiệt độ hoặc sự mở rộng nhiệt độ.

Khi một chất lỏng hay khí được nhiệt độ tăng lên, các phân tử bên trong chất này bắt đầu di chuyển nhanh hơn, gây ra sự chuyển động nhiều hơn và tạo áp suất lên các vách chứa chất này. Áp suất này sẽ tạo ra một lực đẩy lên các bề mặt của vách chứa, dẫn đến việc chất này nở ra.

Câu 1 LT/125: Mực nước trong chai nước sẽ giảm nhiều nhất, rượu sẽ giảm ít hơn nước, và dầu sẽ giảm ít nhất.

Câu 4/125: Chất khí có thể nở rất nhiều, và khi nhiệt độ tăng lên đáng kể, chất khí có thể nở tới hàng trăm lần kích thước ban đầu của nó

Câu 2 LT/126: Khinh khí cầu. Những chiếc khinh khí cầu có thể bay lên nhờ không khí khi được đốt nóng giãn nở ra. Khiến cho khinh khí cầu nhẹ hơn và có thể bay lên cao.

Câu 3 LT/126: - Nếu làm nóng thanh như ở hình 26.5b thì thanh kim loại sẽ cong lên.

- Lắp thanh vào mạch điện hình 26.5c, sau đó làm nóng thanh thì có hiện tượng băng kép cong về phía thanh nở ít hơn, vì vậy thanh kép được sử dụng để đóng ngắt tự động mạnh điện khi nhiệt độ thay đổi

Câu VD/127: Vì lọ và nắp được làm bằng hai loại vật liệu khác nhau, do đó chúng có hệ số giãn nở khác nhau. Vật liệu sắt sẽ giãn nở nhiều hơn thuỷ tinh khi được nhiệt lên, vì vậy khi bạn hơ nóng nắp sắt, nó sẽ giãn nở nhiều hơn lọ thuỷ tinh. Khi nắp sắt được giãn nở đủ, thì với lực xoay thường, nắp sẽ xoay dễ dàng hơn và dễ mở hơn.